CC BY
130
3. Брискин Б.С. Новый взгляд на структуру запирательного механизма терминального отдела общего желчного протока / Б.С. Брискин, Г.П. Титова, П.В. Эктов [та ш.] // Анналы хирургической гепатологии. - 2003. - Т. 8, № 1. - С. 63-71.
4.Брискин Б.С. Эволюция взглядов на строение и функцию замыкательного механизма холедоходуоденального соединения / Б. С. Брискин, П. В. Эктов, Г. П. Титова, Ю. Ф. Клименко // Международный медицинский журнал. - 2004. - №1. - С. 95-99.
5.Круцяк В.М. Морфогенез сшльно! жовчно! протоки людини у зародко-вому перiодi онтогенезу / В. М. Круцяк, М. Д. Лютик, Ю. Т. Ахтемшчук // Буковинський медичний вкник. - 2001. - Т. 5, № 3-4. - С. 63-64.
6. Колесников Л. Л. Сфинктерология / Л. Л. Колесников // - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 152 с.
7. Молдавская А. А. Васкуляризация производных пищеварительной трубки человека на этапах пренатального онтогенеза / А. А. Молдавская, А. В. Савищев // Астраханский медицинский журнал. - 2011. - Т. 6, № 2. - С. 104-107.
8.Chen W. J. Analysis of the arterial supply of the extrahepatic bile ducts and its clinical significance / W. J. Chen, D. J. Ying, Z. J. Liu [et al.] // Clinical Anatomy. - 1999. - № 12. - P. 245-249.
9. Fu Y. C. Studies of etiology and management about iatragenic injuries of bile duct / Y. C. Fu, K. Z. Li, Z. Q. Gao // Chinese Journal Surgery. -1996. - № 34. - P. 33-35.
10. Nakanuma Y. Microstructure and development of the normal and pathologic biliary tract in humans, including blood supply / Y. Nakanuma, M. Hoso, T. Sanzen [et al.] // Microscopy Research and Technique. - 1997. - Vol. 38, № 6. - P. 552-570.
11Yamaguchi H. Blood supply to the duodenal papilla and the communicating artery between the anterior and posterior pancreaticoduodenal arterial arcades / H. Yamaguchi, S. Wakiguchi, G. Murakami [et al.] // Journal Hepatobiliary Pancreatic Surgery. - 2001. - № 8. - P. 238-244.
РАЗВИТИЕ И СТАНОВЛЕНИЕ ТОПОГАФИИ СОСТАВНЫХ КОМПОНЕНТОВ СФИНКТЕРНОГО АППАРАТА ВНЕПЕЧЁНОЧНЫХ ЖЕЛЧНЫХ ПРОТОКОВ У ЗАРОДЫШЕЙ И ПРЕДПЛОДОВ ЧЕЛОВЕКА Цигикало А.В.
С целью изучения особенностей развития и становления топографии составных компонентов запирательного аппарата общего жёлчного протока в раннем периоде онтогенеза исследовано 62 препарата зародышей и предплодов человека 4,5-80,0 мм теменно-копчиковой длины (ТКД). Установлено, что закладка общего жёлчного протока, двенадцатиперстной кишки, внутри- и внеорганных сосудов происходят на 4-й неделе внутриутробного развития. Слияние общих жёлчного и поджелудочного протоков, формирование оболочек двенадцатиперстной кишки, очагов внутриорганного сосудообразования обнаружены у зародышей 11,0-13,5 мм ТКД (конец 6-й недели развития). Становление топографии сфинктерного аппарата терминального отдела общего желчного протока начинается в начале предплодового периода. Соединение просветов общего желчного протока и двенадцатиперстной кишки обнаружено у предплодов 20,021,0 мм ТКД (конец 7-й недели развития). Формирование большого сосочка двенадцатиперстной кишки выявлено у предплодов 21,0-23,0 мм ТКД (начало 8-й недели развития). В конце 10-й недели развития (предплоды 48,0-53,0 мм ТКД) завершается становление пространственного строения сфинктерного аппарата терминального отдела общего жёлчного протока: он приобретает косое направление в стенке двенадцатиперстной кишки, окружен её мышечной оболочкой, имеет клапанный аппарат в виде складок слизистой оболочки, подслизистые венозные сплетения.
Ключевые слова: сфинктерный аппарат, внепеченочные жёлчные протоки, развитие.
Стаття надшшла 15.01.2013 р.
DEVELOPMENT AND FORMATION OF THE TOPOGAPHY OF INTEGRATE COMPONENTS OF THE SPHINCTERIC APPARATUS OF EXTRAHEPATIC BILE DUCTS IN HUMAN EMBRYOS AND PREFETUSES Tsygykalo O. V. For the purpose to study the features of the development and formation of topography of integrate components of obturative devices of the common bile duct at an early period of ontogenesis there are 62 specimens of human embryos and prefetuses measuring from 4,5 to 80,0 mm of parietococcygeal length (PCL) has been investigated. It has been established that anlage of common bile duct, duodenum, intra- and extraorgan vessels take place on the 4th weeks of intrauterine development. The fusion of common bile duct and pancreatic duct, formation of duodenal membranes, and centers of intraorgan vessel development has been found in embryos of 11,0-13,5 мм of PCL (the end of 6th week of development). Formation of topography of sphincteric apparatus of the terminal portion of common bile duct starts at the beginning of prefetus period. Connection of lumens of the common bile duct and duodenum has been found in prefetuses of 20,0-21,0 мм of PCL (the end of 7th week of development). Formation of the major duodenal papilla has been exposed in prefetuses of 21,0-23,0 мм of PCL (beginning of 8th week of development). Becoming of spatial structure of sphincteric apparatus of terminal portion of common bile duct is completed at the end of 10th week of development (prefetuses of 48,0-53,0 мм of PCL): it acquires oblique direction in the wall of duodenum, surrounded it muscular membrane, has a valvular apparatus as folds of mucous membrane, and submucous venous plexus.
Key words: sphincteric apparatus, extrahepatic bile ducts, development.
Рецензент Костиленко Ю.П.
УДК 616.697:612.616.2
МОРФОЛОГ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 ЧОЛОВ1ЧИХ ЕЯКУЛЬОВАНИХ СПЕРМАТОЗО1Д1В В НОРМ1 ТА
ПРИ НЕПЛ1ДНОСТ1
З метою визначення найбшьш значимих морфолопчних показнигав спермограми, необхщних для ощнки потенщалу чоловiчоi фертильност!, було дослщжено 155 зразгав еякуляту здорових донорiв та неплщних чоловшв на св^лооптичному та ультраструктурному рiвнях. Визначено, що найсуттевшим, статистично значимим показником е патолопя головки сперматозо'да, вщсоток яко' в 2,5 рази бшьший в груш чоловшв хворих на неплщшсть. Серед патолопчних рiзновидiв головки домшуе рiзниця мiж показниками форм з маленькою та аморфною головкою i форм з вакуолiзованою акросомою - бшьше, шж у 3 рази мiж групами. Iншi морфолопчш показники змш сперматозощв при неплщност приблизно в 2 рази вищ^ шж у здорових донорiв. Використання електронно' мшроскопи при дослщженш морфологи сперматозощв дозволяе визначати ультраструктурш дефекти чоловiчих гамет, яга не вiзуалiзуються на свплооптичному рiвнi, що значно шдвищуе вщсоток юнуючих патолопчних форм сперматозощв в еякулят при чоловiчiй неплщностт
Ключов1 слова: морфолопя сперматозощв, параметри спермограми, ультраструктура сперматозощв.
Морфолопчне дослщження сперматозощв вщграе важливу роль в прогноз! потенщалу чолов1чо' фертильносп 1 в забезпеченш устшност1 метод1в допом1жних репродуктивних технологш (ДРТ) [2]. А. разом 1з ствавторами у своему дослщженш нав1ть робить висновок про те, що з уах параметр1в спермограми
морфолопя мае найбшьший позитивний кореляцiйний зв'язок з кишчним результатом (настання BarÍTHOCTÍ як in vivo, так i in vitro) [12]. Цей висновок наголошуе на актуальносп вивчення питання морфологи сперматозовдв. З введенням ICSI постало питання щодо експертизи рухливосп i морфологи одного окремого сперматозоща, для ш'екци його в яйцеклiтину. Причому, з'ясувалось, що неправильнi i нерухомi сперматозощи також могли успiшно заплiднити яйцектатину, пiсля чого постало питання про можливкть та доцiльнiсть залучення íx до циклiв ДРТ. Одна група науковцiв пiдкреслювала важливiсть впровадження рiзних додаткових методик для характеристики патологи сперматозовдв i постановки точного дiагнозу, а iншi - були схильш використовувати сперматозоíди неплiдниx чоловiкiв для ДРТ не придшяючи уваги детальнш дiагностицi. Пiзнiше було доведено, що у багатьох пащенпв iз неплщнютю мае мiсце порушення генетичного матерiалу, який в залежностi вiд характеру патологш сперми, значно впливае на результат екстракорпорального заплщнення (ЕКЗ) та ICSI та може бути успадкований нащадками. Ймовiрно, те чи шше порушення функцií пов'язане з певним видом морфологiчноí аномалií. Отже, рiзнi морфологiчнi дефекти можуть мати рiзне прогностичне значення для заплiднення методами класичних ЕКЗ та ICSI.
Одностайноí думки щодо визначення та детального опису морфолопчно нормального сперматозоíда, особливо з огляду його придатностi до ICSI, та пропорци сперматозоíдiв з нормальною морфолопею серед загальноí популяци в еякулятi на сьогоднiшнiй день немае. Це обумовлено, в основному, вщсутшстю единих стандарпв дослiдження морфолопчних особливостей сперматозоíдiв та суб'ективнiстю ощнки показникiв спермограми. Починаючи з 1980 року керiвництво ВООЗ «WHO Manual for Andrology Laboratories» отримало мiжнародне визнання як джерело стандартноí методологи для проведения спермограми. Найбшьш поширеним до сьогоднi залишаеться аналiз морфологи сперматозовдв за критершми, розробленими Kruger i Menkveld [6,7], що традищйно використовуеться в останшх редакцiяx рекомендащй ВООЗ по проведенню спермограм. Що стосуеться вщсотку «морфолопчно нормальних сперматозовдв» серед усiеí популяцií, то щ показники зазнають постiйного перегляду. Так, зпдно критерiíв ВООЗ 1999 року, серед усiеí популяцií сперматозоíдiв у еякулят повинно бути як мшмум 30% форм з нормальною морфолопею [10]. Що ж до останньоí редакци керiвництва ВООЗ [11] та «суворих» критерiíв, за норму приймаеться наявнiсть у еякулятi бiльше, шж 14% морфологiчно правильних форм, а чоловши, в яких менше 4% нормальних форм вважаються субфертильними. Результат циктав ЕКЗ, вiдповiдно, буде сумшвний у випадку, коли кiлькiсть форм з нормальною морфолопею складе менше 14% i поганий, коли - менше 4% [2]. Однак навиь у випадку важ^ тератозоосперми можливе настання ваптносп за допомогою ICSI [8].
На думку Kruger iснуючi позици нормальноí морфологií та класифшащя дефектних форм сперматозоíдiв потребують перегляду. Також вш вважае, що залучення електронноí мiкроскопií - це наступна сходинка на шляху до вивчення проблеми, що допоможе у встановленш бшьш точного дiагнозу [5]. Крiм того, передбачаеться, що морфологiчнi дефекти прямо пов'язаш з функцiональною неповнощншстю сперматозоíда [9]. Бiльш того, на думку Chemes E. та Rawe Y., функцiональна неповноцiннiсть сперматозоíда повшстю обумовлена морфологiчною складовою, що приховуеться лише за роздшьною здатнiстю оптичноí мiкроскопií [3]. Ультраструктурна оцiнка тератозоосперми в поеднанш з iмуноцитоxiмiчними (фрагментащя ДНК, визначення наявностi та локалiзацií акросомальних бiлкiв, бiлкiв цитосклету сперматозоща та iн.) методами дослiдження та визначенням карютипу дозволяють дати точну характеристику аномалш сперматозоíдiв, у тому чи^ íx структурних, молекулярних та функщональних аспектiв.
Тому, актуальними представляються дослiдження, спрямованi на пошук критерив морфологií сперматозоíда, що мають максимальний зв'язок iз клiнiчним результатом (настання ваптносп) та розробку специфiчниx методiв лiкування чоловiчоí неплiдностi. В той же час, вважаемо, що необхщно розглядати морфологiю сперматозоíдiв тiльки як показник потенщалу фертильностi, а не як абсолютний шдикатор неплiдностi. В статп представлено детальний опис патолопчних форм сперматозоíдiв в нормi та при неплщностг Аналогiчниx даних, яю б стосувались дослiдження та детального порiвняння патологiчниx форм сперматозоíдiв не знайдено в доступнш вiтчизнянiй та зарубiжнiй лiтературi.
Метою роботи було визначення найбшьш значимих морфолопчних показниках спермограми, необхщних для ощнки потенщалу чоловiчоí фертильносп, на свiтлооптичному та ультраструктурному рiвняx.
Матерiал та методи дослщження. Дослiджено 155 зразкiв сперми, 93 з яких були зiбранi вш 93 пацiентiв, якi звернулись з приводу неплщносп до репродуктивних клiнiк Киева та 62 з яких - вщ 53 здорових донорiв, що звернулись до репродуктивних клшк з метою здачi еякуляту до банку. 10 з 93 зразюв сперми вщ 10 рiзниx пацiентiв було рандомiзовано вiдiбрано для детального мшроскотчного дослiдження мофологiчниx особливостей сперматозовдв на оптичному рiвнi. 5 з цих 10 зразюв також було рандомiзовано вiдiбрано для дослщження за допомогою трансмiсивноí електронноí мшроскопи. За для вивчення норми 10 з 62 зразюв сперми вщ 10 рiзниx донорiв були рандомiзовано вiдiбранi для детального мiкроскопiчного дослщження мофолопчних особливостей на оптичному рiвнi. Перед включенням до дослiдження ва пацiенти були ознайомленi з шформащйним листком пацiента та давали шформовану згоду на участь в дослщженш.
КритерИ включения: вiк 18-50 роюв; неплiднвсть у шлюбi 1-10 роюв; чоловiчий фактор неплiдностi, за умов нормозоосперми або олiго- i/або астено- i/або тератозооспермií I-III ступеню важкостг
КритерИ виключення: вiк до 18 або бшьше 50 рокiв; неплщшсть у шлюбi бiльше 10 роюв; азооспермiя; палiння, надмiрне вживання алкоголю та вплив будь-яких шюдливих фiзико-xiмiчниx чинникiв пiд час дiагностично-лiкувальниx заxодiв.
Спермограма. Зразки сперми збирались зпдно вимог ВООЗ (2010) методом мастурбаци тсля 2-6 дшв утримання вiд статевого акту [11]. Шсля чого виконувалось зрiдження зразюв як мшмум протягом 30 хвилин при 37°C. Показники спермограми (об'ем сперми, концентрация сперматозощв, ix рухливiсть, морфолопя та процент живих форм) оцшювались за допомогою свилооптично! мшроскопп, зпдно директив, щодо проведення спермограм (ВООЗ, 2010) [11]. З метою дослщження морфологи чоловiчиx гамет використовувалось фарбування препарапв за Папанiколау. Патологiчнi форми сперматозощв опрацьовувались та класифiкувались, використовуючи «жорстю» критерп Крюгера [7]. Використовувався свилооптичний мiкроскоп «Carl Zeiss» (Шмеччина).
До^дження морфологiчних особливостей сперматозоШв. Змши форми головки, зв'язуючо1, промiжноl та основно! частин джгутика, за якими проводилась класифшащя патологiчниx форм сперматозощв наведено на рис. 1. Дана класифшащя патологiчниx форм сперматозощв розроблена на основi даних кер1вництва ВООЗ «WHO Manual for Andrology Laboratories» 2010 року [11] та доопрацьована авторами.
Рис.1. Патолопчш форми сперматозощв (схема)
Електронна мЬкроскотя сперматозоШв. Пюля зрщження, зразок еякуляту центрифугували при 5000g впродовж 5 хвилин i фшсували протягом 12 годин при 4° С в cyMrni 4% розчину параформальдегiду у фосфатному бyферi з рН вiд 7,2 до 7,4. Дат, cперматозоïди були повторно фксоваш в 1% розчиш оcмiю протягом 1 години, тсля чого - поетапно, зневодненi етанолом (у порядку зростання: 25, 50, 75, 95 i 100%), а попм 100% ацетоном i залип епоксидною смолою. Виготовлеш yльтратонкi зрiзи (50-70 нм) були контраcтованi уранш ацетатом - цитратом свинцю за Рейнольдсом та дослщжеш за допомогою проcвiчyючого електронного мiкроcкопy ПЕМ-125К «Selmi». Зображення були отриманi за допомогою цифровоï камери «Tvips» (Нiмеччина) та оброблеш за допомогою програми «Photoshop» (Adobe, США). По меншш мiрi, було проаналiзовано 100 зрiзiв головки i джгутика в кожному iз 5 зразюв еякуляту. Визначались нормальш та патологiчно змiненi органели сперматозоща, якi були клаcифiкованi за Chemes та Rawe [3].
Статистичний анализ. Статистичний аналiз результапв доcлiдження проводився з використанням методiв варiацiйноï статистики. Нами проводилась ощнка частотних характеристик показниюв для якicних параметрiв (Р) та середшх величин для кшьюсних даних (cередньоï арифметичноï - Х) з оцшкою ïx варiабельноcтi (середне квадратичне вщхилення - о, мiнiмyм, максимум).
Ш^вняльний аналiз частотних характеристик показнишв мiж групами з оцiнкою cтатиcтичноï значимосп рiзницi проводився з використанням методiв порiвняння пропорцiй (Z-критерiй), та критерiя Xi-квадрат (х2). Для кiлькicниx показнишв порiвняльна оцiнка мiж групами проводилась з використанням критерия Вшкоксона-Манна-Уггш (U). Нами визначена дiагноcтична (прогностична) значимicть окремих клiнiчниx параметрiв для результапв лiкyвання. При цьому ощнювались чyтливicть та cпецифiчнicть доcлiджyваниx параметрiв з визначенням довiрчого iнтервалy та оцшкою ïx cтатиcтичноï значимоcтi (р). Bci cтатиcтичнi методи аналiзy та розраховаш показники оцiнювалиcь (порiвнювалиcь) при заданому граничному рiвнi похибки першого роду (а) не вище 5% - p<0,05 (статистична значимicть не нижче 95%). Статистичний аналiз вищевказаними параметричними та непараметричними методами проводився з використанням Microsoft Office Excel 2010.
Результати дослвдження та ïx обговорення. Нормальш i патолопчш форми сперматозощв складають популяшю одного зразку сперми, де, як правило, завжди мктиться вщносно велика кiлькicть ïx аномальних форм. Зycтрiчаютьcя форми з аномалиями головки, шийки i джгутика в рiзномy кiлькicномy cпiввiдношеннi [1].
Особливосп будови чоловiчоï гамети визначаються ïï фyнкцiею: досягнення та проникнення в цитоплазму яйцеклпини i злиття ядер гамет для утворення диплощного набору хромосом - заплщнення. Тому, в норм^ чоловiчий еякульований сперматозощ мае розширену головку з щшьним ядром та акросомою i майже не мктить цитоплазми. Хроматин ядра сперматозоща мае найщiльнiшy структуру серед уах еyкарiотичниx клiтин, таким чином забезпечуючи мобшьнють чоловiчоï гамети. Головка сполучена короткою шийкою з джгутиком (хвостом). Згiдно гicтологiчноï номенклатури шийка розглядаеться в межах джгутика тд назвою зв'язуюча частина [4]. Джгутик мае складу структуру i о^м вищезазначеноï (зв'язyючоï) частини мicтить пром1жну (середину), голову та кiнцевy частини (рис. 3, 4). Морфологш нормального сперматозогда. Головка при свтлооптичтй мшроскопи об'емно менша за хвкт, в нормi овальноï або грyшоподiбноï форми з правильним чгтким контуром. В нативному препарат ïï довжина становить 3-5 мкм, ширина - 2-3,5 мкм i сшввщношення довжина/ширина - 1,5-1,75. Шсля фарбування спостери-аеться невелике зменшення об'ему
гамети. Акросомальна шапочка чггка i займае 40-70% площi головки. Цитоплазматичнi включення (реманенти), займають менше третини об'ему головки (рис. 2).
Головка при електроннт мжроскопп, зазвичай, rpушоподiбноl форми, вщносно симетрична з рiвним чiтким контуром, частково сплющена на сантальному розрiзi в 11 акросомальному вiддiлi. Вона майже вся заповнена гомогенним хроматином, який мютиться в межах бшамшарно! ядерно1 мембрани. В нормi зустрiчаються дефекти конденсаци ядерного матерiалу - включення (вакуолО з досить рiвними краями, що не виходять за межi ядра. Близько двох третин ядра кшцево! частини головки вкритi акросомою, з гомогенним вмютом, яка також мае бути розмщена в межах бшамшарно! мембрани з чгткими та рiвними краями. Можуть зустрiчатися залишки цитоплазми. Зверху головка сперматозо!да вкрита плазматичною мембраною, що вiдшаровуеться в процеа фарбування препарату (рис. 3).
Пром1жна частина джгутика при св1тлооптичнт мжроскопп тонка та рiвна без видимих дефекпв, розташована по однш вiсi з головкою, в ширину - менша за 1 мкм та за довжиною приблизно у 1,5-2 рази перевищуе головку. Як варiант норми, спостерiгаеться цитоплазматична крапля (залишок цитоплазми сперматиди), розмiр яко! не повинен перевищувати третини площi головки (рис. 2).
Зв'язуюча та пром1жна частини джгутика при електроннт мжроскопп без видимих дефекпв, симетричш, розташоваш по однш вiсi з головкою. Зв'язуюча частина джгутика починаеться вщ базально! мембрани, що лежить в невеликш западинi ядра - суглобовш ямцi, пiд якою мютить добре сформовану проксимальну i змшену дистальну центрiолi. На рiвнi дистально! центрiолi шийка складаеться з 9 подовжених поперечних посмугованих стовтв. Вш дистально! центрiолi вiдходить осьова нитка (аксонема). Шийка покрита плазматичною мембраною, що продовжуеться з головки сперматозо!да i в нормi може мати невелию цитоплазматичнi включення. Промiжна частина мае форму цилшдра дiаметром близько 1 мкм, довжиною - 7 мкм. Складаеться iз осьово! зв'язки м^отрубочок - аксонеми, що оточена мiтохондрiальною тхвою. Аксонема складаеться з центрально! пари мшротрубочок, що симетрично оточеш кiльцем з дев'яти перифершних пар мiкротрубочок (9+2). В промiжнiй та головнiй частинi за межами першого кiльця, знаходиться друге - з дев'яти щшьних волокон ^брил), менш симетричних за розмiщенням та рiзних за розмiрами (9+9+2). Мiтохондрiальна пiхва мае форму спiралi, що нараховуе 10-14 оберпв. Промiжна частина в нормi може бути оточена цитоплазмою та плазматичною мембраною, як i шийка. Як варiант норми, спостер1гаеться цитоплазматична крапля вшцезазначених розм1р1в (рис. 3).
Рис. 2. Нормозоосперм1я. Визначаеться головка (Г), пром1жна частина джгутика сперматозоща (ПЧД) та головна частина джгутика сперматозоща (ГЧД). В дшянщ пром1жно! частини джгутика визначаеться цитоплазматична крапля (ЦК) нормальних розм1р1в. Заб. за Папашколау. 2 ООО.
Рис. 3. Морфолопчно незмшений еякульований сперматозощ. Головка, шийка, пром1жна та фрагмент головно! частини джгутика. На фото позначено м1тохондр1альну п1хву (МП), ядро сперматозоща (Я) та плазмтичну мембрану (ПМ). Електронограма. 30 ООО.
Рис. 4. Морфолопчно незмшений еякульований сперматозо!д. А. К1нцева частина джгутика. Показана характерна структура аксонеми, що мютить 1 центральну (ЦПМ) та 9 периферичних (ППМ) пар мкротрубочок [ дине!нов1 ручки (ДР). Електронограма. х180 000. Б. Пром1жна частина джгутика. Аксонему зовш оточують 9 щшьних волокон (ЩВ) а в пром1жн1й частин1 знаходиться м1тохондр1альна п1хва (МП). Електронограма. х120 000. В. Фрагмент головки. Показано ядро (Я) з типовими ядерними вакуолями (ЯВ), ядерна мембрана (ЯМ), внутршня акросомна мембрана (ВАМ), зовшшня акросомна мембрана (ЗАМ) та акросома (А). Електронограма. х60 000.
Джгутик при свтлооптичтй мжроскопп одноршний за товщиною, дещо тонший за промiжну частину, без видимих дефекпв, довжиною 45 мкм, що формуе бшьшу частину довжини сперматозо!да (рис. 2).
Джгутик при електронтй мжроскопп однорщний за товщиною, розмотаний. Дiаметр в цьому вiддiлi 0,5 мкм, а довжина складае близько 45 мкм. На поперечному зрiзi без видимих дефекпв: аксонема та масив щшьних волокон починаються вщ базально! пластинки та простягаються безперервно через мiтохондрiальну пiхву аж до термшально! частини хвоста (останнi 5-7 мкм), в якому збертаеться тшьки аксонема, а щiльнi волокна закшчуються. Отже в кiнцевiй частинi хвкт мае типову структуру вiйки еукарютично! клiтини (9+2). Зовнi аксонема та щшьш волокна вкритi фiброзною тхвою, що мае сiтчасту будову i надае еластичностi та жорсткостi клггинному скелету. Найбiльш поверхнево знаходиться плазматична мембрана, тд якою можуть бути залишки цитоплазми (рис. 3). Результати дослщження зразкiв сперми представлено у таблиц 1.
Таблиця 1
Порiвняння показникчв спермограм та фрагментащ!" ДНК здорових домор1в та непл1дних чоловтв Параметри смермограми Сперма здорових Сперма немждних Статистична
донор1в (п=62) чоловМв (п=93) значим1сть (р)
Об'ем сперми (мл) 2,63±0,61 3,12±0,87 <0,01
Концентращя (млн/мл) 71,10±12,97 18,21±14,24 <0,001
Загальна кiлькiсть сперматозощв (млн) 197,14±58,74 64,07±54,09 <0,001
Рухливють кат. а (%) 26,29 (24-31) 14,44 (0-56) <0,001
а ам и я Рухливiсть кат. Ь (%) 28,37 (22-39) 22,86 (0-58) <0,001
н де Заг. прогресивна рухливiсть кат. а+Ь (%) 54,66 (50-64) 37,30 (0-88) <0,001
а р ере Рухливiсть кат. с (%) 10,39 (5-18) 17,83 (2-35) <0,001
го 2 ° 1 Рухливють кат. d (%) 34,95 (27-39) 44,87 (5-80) <0,001
м р е Всього (%) 100 100 -
И С Нормальна морфологiя (%) 64,18 (44-78) 40,72 (3-89) <0,001
и Патологiя головки (%) 14,42 (8-23) 28,18 (4-72) <0,001
п ■ с Патологiя пр. част. (%) 9,11 (4-15) 13,40 (0-29) <0,001
р е О Патологiя гол. част. (%) 12,29 (9-24) 17,70 (0-35) <0,001
Всього (%) 100 100 -
Сер. пит. вага живих форм (%) 66,95 (62-75) 56,1 (25-95) <0,001
Середня питома вага ФД (%) 9,69 (3-16) 40,59 (7-80) <0,001
Отже, можемо констатувати, що найбшьше в зразках сперми здорових донорiв та неплщних чоловiкiв вiдрiзняються значения середньо! питомо! ваги фрагментацп спермально! ДНК - бшьш, нiж в 4 рази [9,69% (3-16%) проти 40,59% (7-80%) вщповщно; р<0,001], концентрацп - майже в 4 рази (71,10±12,97 млн./мл проти 18,21±14,24 млн./мл вiдповiдно; р<0,001) та загально! кiлькостi сперматозощв в еякулят - дещо бiльше, шж в 3 рази (197,14±58,74 млн. проти 64,07±54,09 млн. вiдповiдно; р<0,001). Серед значень середньо! питомо! ваги показнишв морфологи в здорових донорiв та непл1дних чоловiкiв найбiльшу рiзницю показують патологiчнi форм головки сперматозо!да - майже в 2 рази [14,42% (8-23%) проти 28,18% (4-72%) вщповщно; р<0,001]. Значення середньо! питомо! ваги патолопчних форм промiжноl та головно! частин джгутика i загальний вiдсоток нормальних форм сперматозощв в1дазняються мiж контрольною та дослiдною групами приблизно в 1,5 рази. Що стосуеться рухливосп, то тут найбшьшу вiдмiннiсть мiж групами мають показники середньо! питомо! ваги прогресивно-активнорухливо! фракци сперматозощв (кат. а) - у 1,8 разiв [26,29% (24-31%) проти 14,44% (0-56%) вщповщно; р<0,001) та непрогресивно рухливих форм (кат. с) - в 1,7 разiв [10,39% (5-18%) проти 17,84% (2-35%) вщповщно; р<0,001). Значення середньо! питомо! ваги загально! прогресивно! рухливостi (кат. а+Ь), прогресивно-малорухливих форм сперматозощв (кат. Ь) та нерухливих форм (кат. ф вiдрiзияються менш, нiж в 1,5 рази.
Результати детально! морфологи патолопчних форм сперматозощв представлено у таблищ 2.
Таблиця 2
Порiвняння середньо! митомоТ ваги мараметрiв спермограм здорових донорiв та немл1дних чоловтв
Параметри патолопчно! морфолгй сперматозоИдв Сперма здорових Сперма непл1дних Статистична
донор1в (п=10) чоловМв (п=10) значимктъ
Патолопчш форми, % 42,15 (35,5-52) 81,45 (57,5-96) <0,001
Загальна патолопя головки, % 15,25 (10,5-21) 37,8 (27,5-52) <0,001
Патолопя Кошчна, % 1,2 (0-3) 2,8 (0,5-5) <0,05
головки Грушоподiбна, % 1,1 (0-4) 2,5 (0,5-5) <0,05
Вщсутня акросома (глобулозооспермiя) 3,85 (2-6) 7,9 (4-13) <0,05
Маленька, % 2,1 (1-4,5) 6,7 (2-13) <0,05
Аморфна, % 2,1 (1-3,5) 7,1 (3-11) <0,001
Вакуалiзована, % 1,5 (0-3) 5,2 (2-8) <0,001
Маленька акросомальна дiлянка, % 2,35 (1,5-3) 3,2 (2-5) <0,05
Подвоення головки, % 1,05 (0-2,5) 2,4 (0-5) <0,05
Загальна патолопя пром. част. дж., % 8,8 (6-13) 14,15 (7,5-21) <0,05
Патолопя ЗЬнута, % 0,9 (0-2) 1,85 (0-4) Н/З
промiжноl Асиметрична, % 3,1 (1-6) 3,95 (1,5-7,5) Н/З
частини Товсте прикрiплення, % 1,3 (0-3) 2,7 (0-9,5) Н/З
джгутика Тонка, % 3,6 (1-6) 6,4 (2-12,5) <0,05
Загальна патолопя голов. част. дж., % 13,7 (11-16) 23,85 (12,5-30,5) <0,001
Патолопя Короткий, % 0,9 (0-4) 3,75 (1-7,5) <0,05
головно! ЗЬнутий, % 0,5 (0-2) 2,75 (0-8) <0,05
частини Скручений, % 11,4 (9-14) 13,95 (8-21) Н/З
джгутика Подвоення хвоста, % 0,9 (0-2) 3,4 (1,5-8,5) <0,05
Цитоплазматична крапля >1/3 головки, % 4,4 (2-9) 5,65 (1-12) Н/З
Н/З - статистично не значима рiзниця.
Рис. 5. Ол1гоастенозоосперм1я. Еякульоваш сперматозо!ди з патолопею головки та пром1жно! частини джгутика: а, б. Морфолопчно нормальш сперматозо!ди; в. Патолопя пром1жно! частин джгутика: надлишкова цитоплазматична крапля; г. Патолопя головки: вакуашзована акросома. Забарвлення за Папашколау. 2 ООО
З нашого дослiдження у здорових донорiв спостерiгаеться в середньому 42,15% (35,5-52%) патолопчних форм серед загально! популяцп сперматозощв.
За даними ж шших авторiв цей показник складае 14±5%. При детальному дослiдженнi встановлено, що у здорових донорiв спостертаеться в середньому форм iз патолопею головки - 15,25% (10,5-21%), промiжноl частини джгутика - 8,8% (6-13%) та основно! частини джгутика - 13,7% (11-16%). Також у 4,4% (2-9%) вiдмiчалась надлишкова цитоплазматична крапля (рис. 5в).
В груш непидних пащенпв в середньому 81,45% (57,5-96%) патолопчних форм з уае! популяцп сперматозощв, з яких патологiя головки займае 37,8% (10,5-21%), 14,15% (7,5-21) - дефекти промiжно! частини джгутика, 23,85% (12,5-30,5) - патолопя основно! частини джгутика, 5,65 (1-12) - надлишкова цитоплазматична крапля (рис. 5в). Тобто, найбшьша статистично значима рiзниця мiж контрольною та достдною групою, спостертаеться за показниками середньо! питомо! ваги дефектних форм головки сперматозощв 15,25% (10,5-21%) проти 37,8% (27,5-52,5%) (р<0,001), - приблизно в 2,5 разiв.
Серед дефекпв головки при детальному морфолопчному дослщженш сперматозощв у пащенпв з неплiднiстю, порiвняно iз здоровими донорами найсуттевiше та статистично значимо вiдрiзняються показники середньо! питомо! ваги форм з маленькою та аморфною (рис.6 а) головкою i форм з вакуолiзованою акросомою (рис. 9 г) - бшьш, шж у 3 рази: 2,1% (1-4,5%) проти 6,7% (2-13%) (р<0,05), 2,1% (1-3,5%) проти 7,1 (3-11%) (р<0,001) та 1,5% (0-3%) проти 5,2 (28%) (р<0,001), вiдповiдно. Вс iншi показники середньо! питомо! ваги окремих морфолопчних форм сперматозощв, при детальному вивченш !х особливостей будови вiдрiзняються приблизно в 2 рази в контрольнш та дослiднiй групах.
При вивченнi результатiв детального морфолопчного дослiдження патологп промiжно! частини джгутика можна вщзначити, що статистично значиму вщмшшсть мае лише показник середньо! питомо! ваги форм з тонкою промiжною частиною (рис. 6г) 3,6% (1-6%) проти 6,4% (2-12,5%) (р<0,05). Щодо детального морфологiчного дослiдження патологп основно! частини джгутика, можна вщмггати, що в 5,5 разiв вiдрiзняеться показник середньо! питомо! ваги форм iз з^нутою основною частиною джгутика (рис. 6г, 7е) 0,5% (0-2%) проти 2,75% (0-8%) (р<0,05). З iнших статистично значимих показнимв ще! групи слщ звернути увагу на значення середньо! питомо! ваги форм iз
Рис. 6. Астенозоосперм1я. Еякульован1 сперматозо!ди з патолопею головки, пром1жно! та основно! частини джгутика: а. Патолопя головки: кругла (глобулозоосперм1я, вщсутня акросома) головка; б, в, д-е. Морфолопчно нормальш сперматозощи; г. Патолог1я пром1жно! та основно! частин джгутика: тонка пром1жна та скручена основна частини джгутика. ж. Патолопя пром1жно! частини джгутика: зламана пром1жна частина джгутика. Забарвлення за Папашколау. 2 000.
Рис. 7. Ол1гоастенозоосперм1я. а. Патолопя головки та пром1жно! частини джгутика: кругла головка та з^нута пром1жна частина джгутика; б, г, д. Морфолопчно нормальш сперматозо!ди; в. Патолопя головки та джгутика: кошчна головка та подвоення джгутика; е. Патолопя головки та зв'язуючо! частини джгутика: кругла головка та з1гнута зв'язуюча частина джгутика; е. Патолопя пром1жно! та основно! частин джгутика: товста пром1жна та основна частини та скручена основна частина джгутика. Заб. за Папашколау. х2 000.
подвоенням джгутика (рис. 7в, 8г) 0,9% (0-2%) у контрольнш грут проти 3,4% (1,5-8,5%) (р<0,05) у дослщнш грут та форм iз коротким джгутиком 0,9% (0-4%) проти 3,75% (1-7,5%) (р<0,05). Як видно з таблищ 2 при детальному морфолопчному дослщженш вiдмiчаеться вiдносне збiльшення середньо! питомо! ваги показниюв структурних дефектiв сперматозовдв, порiвняно з стандартним обстеженням морфологи сперматозощв при спермограмi (див. табл. 1). Це скорш за все може бути пов'язано з скрупульозним вивченням зразюв еякуляту.
Р
Результати електронномiкроскопiчного дослiдження. В жодному iз 5 зразкiв сперми з дослано! групи не було вiдмiчено специфiчних дефектiв ультраструктур сперматозовдв, зпдно класифшацп Chemes Е. та Кам>е У., натомють вiдмiчались рiзнорiднi ураження - неспецифiчнi дефекти головки, зв'язуючо!, промiжно! та основно! частин джгутика в рiзних спiввiдношеннях. Показова електронограма патологiчних змiн органел сперматозощв представлена на рис. 9.
Рис. 8. Ол1гоастенотерато-зоосперм1я. Еякульоваш сперматозо!ди з патолопею головки, пром1жно!' та головно!' частини джгутика. а. Патолопя головки та пром1жно! частини джгутика: аморфна головка з маленькою акросомальною д1лянкою та пром1жна частина джгутика з товстим прикршленням; б. Патолопя головки та пром1жно! частини джгутика: вакуатзована маленька акросомальна д1лянка та пром1жна частина джгутика з товстим прикршленням; в. Патолопя головки: грушопод1бна головка; г. Патолопя головки та джгутика: кругла (глобулозоосперм1я, вщсутня акросома) головка, з1гнута зв'язуюча частина джгутика та подвоення джгутика; д. Морфолопчно нормальний сперматозо!д; е. Ацефашчний сперматозо!д; е. Патолопя головки, пром1жно! частини та головно! частин джгутика: кругла (глобулозоосперм1я, з нормальним розм1ром акросоми) головка, не в1зуал1зуеться пром1жна та скручена основна частина джгутика. Забарвлення за Папашколау. х2 000.
Рис. 9. Еякульоваш сперматозо!ди з неспециф1чними патолопями головки та джгутика. а. Патолопя головки: кошчна головка; б. Патолопя головки: аморфна головка; в. Патолопя головки: порушення конденсацп хроматину; г. Морфолопчно нормальний сперматозо!д; д. Патолопя головки: дефект акросоми; е. Патолопя головки: вакуатзована акросома; е. Патолопя головки: деформована головка; ж. Патолопя головки: кругла головка (глобулозоосперм1я); з. Патолопя головки: вакуатзовне ядро. Електронограма. х15 000.
На серп вивчених нами електронограм спостериаеться значно бшьше дефекпв чоловiчих гамет, нiж при свгтловш м^оскопп, оскiльки краще вiзуалiзуються ультраструктури сперматозо!да. Отже, значно зростае i вiдсоток форм i3 патологiчними змшами головки та джгутика.
т.
1. Порiвняльний аналiз показникiв детального дослщження патоморфологп сперматозощв здорових донорiв i неплiдних чоловiкiв свiдчить, що найсуттeвiшим, статистично значимим показником е патологiя головки сперматозо1да, вiдсоток яко1 в 2,5 рази бiльший в грут чоловiкiв хворих на неплщнють.
2. Серед патологiчних рiзновидiв головки домшуе рiзниця мiж показниками форм з маленькою та аморфною головкою i форм з вакуолiзованою акросомою - бiльше, нiж у 3 рази. Iншi морфологiчнi показники змш сперматозощв при неплiдностi приблизно в 2 рази вищ^ нiж у здорових донорiв.
3. Використання електронно! мшроскопп при дослiдженнi морфологи сперматозовдв дозволяе визначати ультраструктурнi дефекти чоловiчих гамет, якi не вiзуалiзуються на свгглооптичному рiвнi, що значно тдвищуе вiдсоток iснуючих патологiчних форм сперматозощв в еякуляп при чоловiчiй неплщностг
1.HoMeHK^aTypa.
2.Aitken R.J. The diagnosis of male infertility by semen quality: On the nature of semen quality and infertility / R.J. Aitken, H.W.G. Baker, D.S. Irvine // Hum. Reprod. - 1995, Vol. 10, P.248-250.
3.Chemes E. Historical survey of research on spermatozoa from antiquity to the present / E. Chemes, Rawe Y.Joel // Fertility Disturbances in Men and Women. Basel. Karger, - 1971, 3p.
4.David S. Sperm Morphology, Motility, and Concentration in Fertile and Infertile Men / S. David Guzick, W. James Overstreet, Pam Factor-Litvak [et al.] // N Engl J Med - 2001,Vol. 345, P.1388-1393.
5.Kruger T.F. Sperm morphology features as a prognostic factorin in vitro fertilization / T.F. Kruger, R. Menkveld [et al.] // Fertil Steril - 1986, Vol. 46,118 p.
6.Menkveld R. The evaluation of morphological characteristics of human spermatozoa according to stricter criteria / R. Menkveld, F.S. Stander, T.J. Kotze [et al.] // Hum. Reprod. - 1990, Vol.5, P. 586-592.
7.Menkveld R. Advantages of strict (Tygerberg) criteria for evaluation of sperm morphology / R. Menkveld, T.F. Kruger // Int. J. Androl., - 1995, Vol.18,P.36-42.
8.Ombelet W. Sperm morphology assessment: historical review in relation to fertility / W. Ombelet, R. Menkveld, T.F. Kruger [et al.] // Hum. Reprod. Update - 1995,Vol. 1, P.543-557.
9.Oehninger S. Semen quality is there a paternal effect on pregnancy outcome in in-vitro fertilization intracytoplasmic sperm injection? / S. Oehninger, S. Chaturvedi, J. Toner [et al.] // Hum Reprod - 1998, Vol. 13, P. 2161-2164.
10.WHO laboratory manual for the examination of human semen and sperm-cervical mucus interaction. Cambridge University Press, Cambridge. -1999, P.4-33.
11.WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. Cambridge University Press, Cambridge. - 2010, P.287.
12. Zini A. Correlations between two markers of sperm DNA integrity, DNA denaturation and DNA fragmentation, in fertile and infertile men / A. Zini, R. Bielecki, D. Phang [et al.] // Fertil. Steril., - 2001, Vol.75, P.674-677.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МУЖСКИХ ЭЯКУЛИРОВАННЫХ СПЕРМАТОЗОИДОВ В НОРМЕ И ПРИ БЕСПЛОДИИ Чорнокульський И.С., Чайковский Ю.Б., Бойко М., Базалицкий С.В.
С целью определения наиболее значимых морфолог показателей спермограммы, необходимых для оценки потенциала м фертильности, было исследовано 155 образцов эякулята здоровых до бесплодных мужчин на светооптическом и ультраструктурном ур Определено, что существенным, статистически значимым показателем я патология головки сперматозоида , процент которой в 2,5 раза больше в мужчин больных бесплодие. Среди патологических разновидностей доминирует разница между показателями форм с маленькой и ам головкой и форм с вакуолизированные акросомой - более чем в 3 раза группами. Другие морфологические показатели изменений сперматозои бесплодия примерно в 2 раза выше , чем у здоровых доноров. Испол! электронной микроскопии при исследовании морфологии спермат позволяет определять ультраструктурные дефекты мужских гам визуализируются на светооптическом уровне, что значительно по процент существующих патологических форм сперматозоидов в эякул мужской бесплодия.
Ключевые слова: морфология сперматозоидов, параметры спермограммы, ультраструктура сперматозоидов.
Стаття надшшла 1.11.2013 р.
NORMAL AND INFERTILITY MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF MALE EJACULATED SPERMATOZOA Chornokulskyy I.S., Tchaikovsky J.B., Boyko M.I., Bazalytska S.
155 samples of healthy donors and infertile men ejaculate were examined at the light and ultrastructural levels in order to determine morphological parameters of spermogram which is important to assess the potential of male fertility. It was determined that the most significant, statistically significant indicator is the pathology of the sperm head, the percentage of which is 2.5 times higher in the group of male patients with infertility. Among the pathological varieties of heads the difference between the rates and forms with a small head and amorphous forms of vacuolised acrosome dominated - more than 3 times between groups. All other indicators of detailed pathologic sperm infertility were in about 2 times higher than in healthy donors. It was also found that in electron microscopic study the percentage of sperm pathological forms was higher due to better visualization of male gametes ultrastructure.
Key words: Sperm Morphology, Sperm Parameters, Sperm Ultrastructure.
Рецензент Костиленко Ю.П.
УДК 611.6 - 092.9: 537.531:612.017:615.37
КОРЕЛЯЦШН1 ЗВ'ЯЗКИ М1Ж 1МУННИМИ ТА ВНУТР1ШН1МИ ОРГАНАМИ ЩУР1В П1СЛЯ ВПЛИВУ ЕЛЕКТРОМАГН1ТНОГО ПОЛЯ ТА ВВЕДЕНИЯ НАСТОЯНКИ ЕХШАЦЕ1 ПУРПУРОВО1
В представленому дослщженш визначеш кореляцшш зв'язки мiж морфолопчними показниками оргашв iMyHHoi' та статево! систем щyрiв, яга виникли шсля опромшення тварин електромагштним полем високо! напруги низько! частоти, шсля чого тварини для запоб^ання дегенеративних змш в органах одержували розчин ехшаце! пурпурово!.
Ключов1 слова: вилочкова залоза, селезшка, лiмфатичний вузол, гастковий мозок, електромагштне поле.
Одшею з проблем, яка викликае защкавленшсть науковщв в Укра!ш, е вивчення будови важливо! системи оргашзма людини - имунно!, яка постшно змшюеться i вщ роботи яко! залежить функщонування шших органiв i систем. В експеримент на тваринах встановлена висока чутливкть гiстохiмiчних показникiв та ультраструктури клпин рiзних органiв iмyнноl системи до дп електромагштного поля [6]. Звернуто увагу дослiдникiв на межi гiстохiмiчних i структурних перетворень в клгтиш, тканинi, органi, що е морфолопчним вираженням процесiв, що вщбуваються в органiзмi пiд дiею електромагштних хвиль. 1снуе багато пiдтверджень негативного впливу електромагштного поля на оргашзм в цiломy та окремi органи [1,4]. Деяю автори встановили взаемозв'язки мiж параметрами окремих органiв. Так, Волошин В.М. [3] розкрив зв'язок мiж показниками абсолютних мас деяких iмyнних оргашв, морфолопчними параметрами тимусу та селезшки.
Метою роботи було встановлення кореляцшних зв'язюв мiж показниками iмyнних i внyтрiшнiх статевих оргашв щyрiв-самцiв для визначення можливих мiжорганних iмyнологiчних реакцiй, якi вiдбyваються в органiзмi тварин, опромiнених електромагнiтним полем i отримавших iмyномодyлюючий препарат.
Матер1ал та методи досл1дження. В дослщженш використано 80 бших беспорiдних щyрiв-самцiв, якi пiдверглись експериментальнiй дп електромагштного поля високо! напруги низько! частоти, а попм на 14, 30, 45, 90 та 120 добу шсля закшчення дп електромагштного поля внутршньошлунково одержували 7% спиртову настоянку ехшаце! пурпурово! з розрахунку 2-2,5 мл/кг маси тварини. Через два дш шсля введения розчину ехшаце! тварин пiд легким ефiрним наркозом забивали методом евтаназии. Забарвлеш зрiзи вивчались в бiнокyлярномy мiкроскопi «Leica CME» та свiтловомy мiкроскопi «Бюлам» з використанням об'ект тi окуляр-мiкрометра. Вимiрялись питома щiльнiсть лiмфоцитiв вилочково! залози, дiаметр фолiкyлiв селезшки та лiмфатичних вyзлiв, процентний вмкт клiтинних диферонiв кiсткового мозку, дiаметр сiм'яних канальцiв яечка. Для проведення кореляцшного аналiзy з використанням комп'ютерно! програми Microsoft Office Excel вираховували емшричний кореляцiйний момент за формулою [2]: К=£хху/п-Хху, де x, y - числова характеристика ознаки, х, у - cередня величина ознаки, п - обсяг вибiрки та вибiрковий коефщент кореляц^ [5]: г=К/б'х б", де К - емшричний кореляцшний момент, б' - середне квадратичне вщхилення х, б" - середне квадратичне вщхилення у.
Результати дослщження та Тх обговорення. Кореляцiйний аналiз проводився мiж морфометричними показниками тимуса, селезiнки, лiмфатичних вyзлiв, кiсткового мозку та яечка. Шсля визначення середшх величин вище вказаних показниюв х та у, дисперсп D, середнього квадратичного вщхилення о вираховувався емшричний кореляцшний момент KXY i вибiрковий коефiцiент кореляцп r. Якщо r мав значення вi -0,3 до +0,3 -
